[发明专利]一种吸气剂串及其使用安全大抽速吸气剂泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种操作简便使用安全大抽速吸气剂泵，属于真空技术领域。可用于真空排气、粒子加速器、表面分析系统、实验室真空系统、薄膜淀积、真空加工系统、激光器、等离子机、中子发生器、便携式仪器、核聚变装置、宇宙模拟装置等近代科学技术及工业中，可提高系统的真空度，可使系统性能稳定、可靠性好、寿命长。

背景技术

在80年代，北京有色金属研究总院申请过专利“宽激活温度范围吸气剂和吸气元件”(专利号：CN85102889)，该吸气剂在锆-石墨中添加LaNi₅，使吸气剂能够在一个较宽的温度范围内激活。在该专利中还公开了吸气元件，以及吸气剂及吸气元件的制备方法。这样，使用吸气剂及吸气元件制成吸气剂泵，并使吸气剂泵在真空技术领域中得到应用。

吸气剂泵没有运动部件是静止泵、吸气剂泵清洁无油、结构紧凑、无高压高频、可通过多次再尘重复使用、吸气剂泵可对H₂可逆吸放、对活性气体的抽速大、吸附容量高、寿命长、无磁场干扰、低能耗、无振动、维护费用低。超高真空系统中主要残气成份为H₂和CO，非蒸散型吸气剂(NEG)对这两种气体却有良好的吸气性能。在其它抽气手段抽气速率跌至最低时，NEG泵是最好的后续抽气手段，节省了抽气时间，提高了系统的效率，一般情况下可使极限真空提高1.5～2个数量级。吸气剂泵还可和溅射离子泵配合起来使用。由于吸气剂泵具有众多优点而备受人们关注。

现有吸气剂泵多是在金属镍或镀镍铁基带上轧制厚度达50～150μm的ZrAl16合金带，在基带上(0.15mm厚的Ni带，退火后很软)覆盖150～200μm厚的Zr-V-Fe颗粒，轧制前Zr-V-Fe颗粒尺寸为80～150μm)，由于吸气剂带只用一薄层吸气剂，则吸气剂的用量很少，因而气体吸附容量就很小。作为吸气剂泵的主体，在泵体中心轴线位置装有热子以便于加热，由于热子占用泵体空间，所以吸气剂的用量就更少了。在这些泵的泵体内壁与吸气剂接近部分，气体的传导性减弱，吸气剂不能被完全激活，降低了泵的抽气速率。另外，由于现有吸气剂泵所用的吸气剂都是通过轧制的方式固定到金属带上，所以这种泵中的吸气剂耐振动冲击性能较差，就可能掉颗粒，造成严重后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种吸气剂串，该吸气剂串有利于气体扩散，可以采用外部烘烤加热激活的方式。

本发明的另一个目的是提供一种使用安全低温激活大抽速室温吸气剂泵。该泵采用外部烘烤加热方式激活吸气剂，具有有利于气体扩散的通道设计，提高泵的抽气能力，并提高泵的使用安全性、降低能耗。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种吸气剂串，在一根支撑杆上串接数片吸气剂片。吸气剂串上的吸气剂片排列方式有利于气体扩散，并可以采用外部烘烤加热激活的方式。

一种使用安全大抽速吸气剂泵，该吸气剂泵是在壳体内均布排列若干根上述的吸气剂串，在壳体上设有一个开口为气剂泵口，并在壳体外部设有烘烤加热装置。

本发明是采用外部烘烤加热方式激活泵体内吸气剂，泵体内部结构设计合理。采用外部烘烤加热方式激活泵体内吸气剂，使用方便，安全可靠，避免内部加热体出现故障需要打开泵体进行修理或更换加热体的操作。泵体内不设加热体，节省了泵体内部空间，可多放置吸气剂，较覆盖厚度只有50～150μm的ZrAl16或Zr-V-Fe吸气剂带，能更有效地发挥吸气剂的吸气性能，提高吸气速率和吸气量，提高泵的抽速。吸气剂泵体内部结构设计更合理，吸气剂片串成串通过金属杆固定到定位板上，有利于气体扩散的通道设计，导热方式更有利于吸气剂加热，保证泵体内各部位吸气剂均能有效激活。增大吸气剂的吸气表面积(吸气剂内外环表面及上下表面均为活性表面)，提高抽速。该吸气泵使用压片型吸气剂，不需将吸气剂颗粒轧制在镍带上。

在本发明的使用安全大抽速吸气剂泵中，所述的壳体为圆筒状，若干根吸气剂串的支撑杆的两端分别固定在两块定位板上，两块定位板分别与圆筒状壳体的两个端面相对，并在两块定位板上分别均布设有若干个通孔，且壳体上的气剂泵口设在壳体的其中一个端面上。

在本发明的使用安全大抽速吸气剂泵中，所述的烘烤加热装置为电阻丝炉，其形状为圆筒状，套装在壳体外。

在本发明的使用安全大抽速吸气剂泵中，所述的壳体为金属壳体，所述的吸气剂串的支撑杆为不锈钢杆，所述的定位板为不锈钢圆形板。

在本发明的使用安全大抽速吸气剂泵中，所述的吸气剂串上两片吸气剂片用环形金属丝分隔开。